导热油炉的热平衡
时间:2019-10-17 15:11:37 作者 :管理员
导热油炉以对热流方式传给金属的热量,在高温炉中,如一般钢坯的加热炉,辐射传热占主要的地位,对流所占的比例小得多,大约只有5环。但是在低温炉子中(700-800℃以下),辐射传热大大减弱,如在540℃时的辐射给热量不及1200℃时的十分之一,这时对流起着主要的作用。
由前所述,当气体与固体表面发生对流换热时,由于固体表面附近有层流边界层,边界层内的传热只是传导,热阻较大,要强化对流给热,必须减小边界层的热阻。加大流速是使边界层厚度减小的根本措施,换言之,增强对流换热的主要途径是增大炉气的流速。为此,出现了称为喷流加热(或冲击加热)的技术,即将高温的气流以高速喷向被加热钢坯的表面,从而大大提高对流给热量.由图5-5,可以看到.当气流速度由20 m/s增加到近200 m/s时,对流给热量几乎提高了四五倍。由图5-6也可以看出,在一般情况下(b),对流给热所占的份额不过 5写,但当采取喷流加热时((a),对流给热可以占总传热量的“写^-75%.这种强化对流的加热方式已经在连续加热护的炉后试验成功.
在中低温的炉子内,加强对流换热的方法是借助于鼓风机或风扇,加强炉气的循环流动。例如带钢退火的罩式炉内,带钢成卷放在罩内加热与冷却,即使带钢卷得很紧,层与层之间仍有空气间隙,这时只有径向传热,加热速度很慢。加热以后也是靠自然循环进行冷却,所要的时间比加热还长。但如果把带钢卷用框架架空,让热量也能沿轴向传递,并在内罩引人可控气氛安装风扇,进行强制循环,则加热与冷却时间都可以大大缩短。
编制炉子的热平衡,对于炉子设计和管理都是不可缺少的。在设计中可以通过热平衡计算,确定炉子的燃料消耗量;在工作中的炉子,也可以根据实侧数据编制热平衡,来检验炉子的热效率,通过热工技术分析确定最佳的热工操作制度.
热平衡的编制对于连续操作的炉子(如连续加热炉),是按单位时间来计算的,单位是kJ/ h;对于间歇操作的炉子(如一些室状炉),可以按一个加热周期来计算,单位是ki/周期,而且应包括周期的停歇时间。
一座导热油炉由几个主要的部分组成,可以编制全炉的热平衡,也可以编制某一个区域的热平衡,如炉膛热平衡、换热器热平衡等。我们讨论的重点是炉膛热平衡,它是全炉热平衡的核心。